JPS6150745B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は相対運動を行う工具とワークが接触し
たことを検出する接触検出装置に関するものであ
る。

本発明の目的は、工具とワークの接触により形
成されるループ状の２次回路中に、電磁誘導作用
をなす２次巻線を介挿せしめて接触状態の検出感
度を高めて作動を安定化することである。

従来において、工具とワークの接触状態を検出
するために各種の方式が提案されているが、主軸
ヘツドに軸承された主軸を加工機本体、即ちワー
クに対して絶縁部材を介在させて絶縁する必要の
ない方式として誘導コイル方式が提案されてい
る。

この誘導コイル方式は、特開昭53−37055号公
報として知られているように、主軸の周囲を取り
巻く環状の鉄心にコイルが巻かれており、このコ
イルを交番電流で励磁すると主軸の周囲を取り巻
く磁束が形成され、これによつて主軸軸線方向に
流れる電流が誘導される。この誘導電流は、工具
とワークが接触されることにより加工機本体を通
じて形成されるループ状の２次回路を流れるが、
工具とワークが接触しなければループ状の２次回
路は形成されないため流れない、このように工具
とワークの接触の有無によつて２次回路ループが
開閉されると１次側コイルに流れる電流変化が生
じ、この電流変化を検出回路が検出して接触の有
無を判別するようになつている。

従来においてはかかる２次回路は前記環状の鉄
心を１回くぐるだけのループであるため、２次回
路誘起電圧が低く、２次回路中に生ずる電気抵抗
によつて電流が制限され、１次側コイルにて接触
検出する場合の検出感度は比較的低かつた。この
ため２次回路中の電気抵抗のわずかな変化によつ
ても接触検出が不安定となり、誤動作する恐れも
あつた。

本発明はかかる従来の欠点をなくするために、
ループ状の２次回路中に電磁誘導作用をなす２次
巻線を介挿して２次回路誘起電圧を高めて、２次
回路を流れる電流を増加させ検出感度を高めるよ
うにしたものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１０は加工機であり、この加
工機１０はベツド１１上にコラム１２が設立さ
れ、このコラム１２には軸受１３，１４にて主軸
１５を回転可能に軸承した主軸ヘツド１６が上下
方向摺動可能に設けられている。ヘツド１１には
主軸軸線方向に摺動可能にサドル１７が案内さ
れ、このサドル１７上にはワークｗを載置するワ
ークテーブル１８が紙面に垂直な方向に摺動可能
に案内されている。これら主軸ヘツド１６及びサ
ドル１７並びにテーブル１８は図示省略の送りモ
ータによつてそれぞれ移動されるようになつてい
る。

前記主軸１５の一端には工具Ｔが挿着され、他
端にはスリツプリング２０が設けられ、このスリ
ツプリング２０に接触するブラシ２１は主軸ヘツ
ド１６の前端面に主軸１５と同心的に設けられた
誘導コイル、この誘導コイル２２は主軸１５の周
囲をとり巻くような環状の鉄心２３を有し、この
鉄心２３には第２図に示すように交流電源にて励
磁される１次巻線２４と誘導電流が誘起される２
次巻線２５が巻回されている。１次巻線２４はこ
れが励磁されることにより鉄心２３内に十分な磁
束を生じさせるべく巻数が多くなつており、２次
巻線２５は比較的少ない巻数（３〜６回程度）に
なつている。

１次巻線２４の一端２４ａは交流電源２６の一
方の電極に接続され、他端２４ｂは抵抗２７を介
して交流電源の他方の電極に接続されている。抵
抗２７は１次巻線２４を流れる電流の変化に応じ
て電圧変化を生じさせるためのもので、抵抗２７
両端の電圧変化を検出回路２８にて検出する。２
次巻線２５の一端２５ａは主軸１５の高速回転に
よつて閉成される電気接点２９を介してブラシ２
１に接続され、他端２５ｂは主軸ヘツド１６に接
続されている。第２図において主軸１５と端子２
５ｂ間の抵抗３０は軸受１３，１４の電気的な等
価抵抗であり、主軸１５の高速回転中は軸受転動
面における油膜の形成により100Ω以上の抵抗値
を生ずる。又環状の鉄心２３を一回くぐる電路３
１は工具ＴとワークＷの接触によつて加工機１０
の一部によつて形成される２次電流流路であり、
電路３２はワークＷを載置するテーブル１８、サ
ドル１７、ベツド１１、コラム１２、主軸ヘツド
１６等の金属接触部を通じて電気的導通の得られ
る部分を示している。したがつて主軸１５の高速
回転（約300rpm以上）において工具Ｔとワーク
Ｗが接触すると、電路３２，３１、２次巻線２
５、電気接点２９、ブラシ２１、主軸１５を介し
て閉じたループが形成され、２次巻線２５の巻数
に応じた電圧の誘導電流がこのループ内を流れ
る。工具ＴとワークＷが接触しなければこのルー
プは形成されず誘導電流は流れない。このような
２次回路を流れる電流の変化によるインピーダン
ス変化により１次巻線２４を流れる電流が変化
し、これを検出回路２８が検出して接触信号を出
力する。尚、工具ＴとワークＷの接触の有無に係
わらず、軸受１３，１４の抵抗３０を主軸１５、
ブラシ２１を介して２次巻線２５の両端をループ
する回路が形成されているが、この抵抗３０は主
軸回転中においては100Ω以上の抵抗値を有する
ためわずかな電流しか流れないため、検出回路２
８を動作せしめるに至らない。しかしながらこの
抵抗３０は主軸１５の回転が停止したときとか、
低速回転時においては小さくなり導通状態がもた
らされる恐れがあるため、このような場合におい
て工具ＴとワークＷの接触がないにもかかわらず
接触検出信号が検出回路２８から出力されるのを
防止するため、主軸１５が高速回転しているとき
以外は前記接点２９が開かれ２次回路ループを形
成しないようになつている。

接触検出時においては、主軸１５が高速回転さ
れた後接点２９が閉じられる。工具ＴとワークＷ
の相対移動により接触状態となると、２次巻線２
５を有する２次回路ループが形成される。この２
次回路ループは従来装置のように環状鉄心を１回
しかくぐらないループに対して巻数の多い２次巻
線２５を有しているため誘起電圧も高く、ブラシ
２１の接触抵抗が大きくなつても大きな電流を２
次回路ループに流すことができ、接触検出する検
出回路２８の検出感度を大幅に高めることができ
る。又、ブラシ２１の接触抵抗変化が多少変化し
ても接触検出は確実にできるので安全性を高める
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１
図は加工機の構成とともに示した接触検出装置の
構成図、第２図はその等価的な電気回路線図であ
る。 １５……主軸、１６……主軸ヘツド、２０……
スリツプリング、２１……ブラシ、２２……誘導
コイル、２３……鉄心、２４……１次巻線、２５
……２次巻線、２６……交流電源、２８……検出
回路、２９……電気接点、３０……軸受部の電気
的な等価抵抗、３１，３２……加工機の一部によ
つて構成される電路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転可能に軸承された主軸を有する加工機の
   工具とワークの接触によつて形成されるループ状
   の２次回路に誘導電流を生起せしめるように１次
   巻線を有する誘導コイルを配置するとともにこの
   誘導コイルの１次巻線を交流電源に接続し、前記
   接触の有無によつて生ずる電気的信号の変化を検
   出する信号検出手段を備えた接触検出装置におい
   て、前記主軸に接触するブラシを設け、このブラ
   シに前記１次巻線と同心状に巻かれた２次巻線の
   一端を接触し、他端を主軸ハウジングに接続して
   前記ループ状の２次回路を形成したことを特徴と
   する接触検出装置。 ２ 前記２次巻線は、前記主軸の所定速度以上の
   回転によつて閉成される接点と直列に接続されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の接触検出装置。